شبیه سازی عددی خمش ورق تخت از جنس مواد هدفمند به روش فرم دهی لیزر و بهینه سازی پارامترهای آن با استفاده از الگوریتم پرندگان

فرآیند لیزر فرمینگ روش نوینی در شکل دهی ورق محسوب می شود. دراین فرآیند از یک پرتو لیزر غیر متمرکز به عنوان ابزار شکل دهی استفاده می شود. با توجه به دامنه وسیع کاربرد مواد هدفمند یا مواد با خواص متغیر مدرج به ویژه در صنایع دفاع و هوافضا، در این تحقیق شکل دهیورق از جنس مواد هدفمند با استفاده از تکنیک نوین لیزر مورد توجه قرار گرفته است. حرارت حاصل از تابش لیزر به صورت یک شار حرارتی گوسی بر سطح ورق اعمال می گردد. برای تعریف ماده هدفمند و شار حرارتی ایجاد شده در طول حرکت لیزر به ترتیب از زیر برنامه اعمال خصوصیاتماده با تابع هدفمند در راستای ضخامت ورق و زیر برنامه شار حرارتی استفاده می شود. همچنین برای شبیه سازی فرآیند شکل دهی با لیزر از تحلیل حرارتی مکانیکی با نرم افزار آباکوس استفاده می شود. در این - تحقیق توسط شبیه سازی المان محدود، تاثیر پارامترهای تنظیماتدستگاه از جمله سرعت اسکن، تعداد پاس لیزر، میزان حرارت اعمال شده و شار حرارتی بر روی میزان زاویه خمش ورق مستطیلی شکل از جنس ماده هدفمند با هندسه مشخص مطالعه می شود. همچنین اثرات تغییر میزان درصد حجمی مواد با تابع هدفمند و نحوه توزیع زیرساختارهایتشکیل دهنده آن در زاویه خمش و جابه جایی ورق مورد ارزیابی قرارمی گیرد. نتایج نشان میدهد که توان لیزر و تعداد پاس لیزر ارتباط مستقیم با افزایش زاویه خمش ورق دارد اما ضخامت ورق، سرعت اسکن وتوان کسر حجمی ماده هدفمند ارتباط عکس با افزایش زاویه خمش ورقدارند. برای بهینه سازی پارامترهای موثر در فرآیند فرم دهی با لیزر از الگوریتم بهینه سازی پرندگان استفاده شده است.